Maximální úroveň spotřeby kyslíku charakterizuje sílu aerobních procesů dodávky energie. Maximální kyslíkový dluh odráží kapacitu anaerobních procesů. Níže na Obr. 4 ukazuje dynamiku nárůstu úrovně spotřeby kyslíku Ro/t, l / min při provozu po dobu 4 minut a při následné regeneraci po dobu 30 - 40 minut. Nejvyšší úroveň spotřeby na konci cvičení bude odpovídat maximální pracovní úrovni spotřeby kyslíku. Celková spotřeba kyslíku během regenerace se rovná kyslíkovému dluhu.
Rýže. 8Úroveň spotřeby kyslíku během cvičení (4 min) a regenerace (až 30 - 40 min)
Součet spotřeby kyslíku během práce a regenerace určuje energetické náklady sportovce a tvoří spotřebu kyslíku.
RO 2 = VO 2+S DĚLAT 2, l.
Kyslíkový dluh se zase rovná součtu frakcí alaktátu a laktátu
S DĚLAT 2 = DĚLAT 2 al+ DĚLAT 2 lakt, l.
Úroveň potřeby kyslíku bude
RO 2 / t = VO 2 / t + Σ DĚLAT 2 /t l/min.
Dynamiku spotřeby kyslíku při práci lze znázornit dvousložkovou exponenciální rovnicí s limitní hodnotou rovnou maximální provozní hladině pro toto cvičení Pokles příjmu během zotavení může být také vyjádřen jako exponenciální funkce s rychlejší alaktátovou a pomalejší daktátovou frakcí.
Pro stanovení maximální úrovně spotřeby kyslíku se používají různé metody:
1) metoda jednorázového mezního zatížení po dobu 5 - 6 minut,
2) metoda opakovaných cvičení se zvyšující se zátěží až do dosažení maximálního aerobního výkonu,
3) metoda postupného zvyšování zátěže během jednoho cviku,
4) metoda kontinuálního lineárního zvyšování zátěže během jednoho cviku. Používají se i jiné metody.
Je třeba poznamenat, že pouze v první metodě je možné přesně určit externí práci. To druhé je důležité pro určení vztahu k úspěchům sportovce.
Maximální úroveň spotřeby kyslíku závisí na výkonnosti srdce a arteriovenózním rozdílu v saturaci krve kyslíkem.
VO 2 /t max=Q(A-B)= SV HR(A-B), (8)
kde VO2/tmax je maximální úroveň spotřeby kyslíku, l/min,
Q - výkon srdce, l / min,
(A - B) - arterio-venózní rozdíl v saturaci krve kyslíkem, ml O2 / 100 ml krve,
SV - tepový objem srdce, ml / tepů,
HR - tepová frekvence, tep/min.
Je známo, že výkon srdce v sportovní aktivity se pohybuje od 20 - 30 l / min do 40 l / min, zdvihový objem - od 130 do 200 ml / tepů, tepová frekvence dosahuje 200 tepů / min a více. Při intenzivním cvičení dosahuje arterio-venózní rozdíl 15 - 20 O2 ml / 100 ml krve.
Úroveň aerobní energetické produktivity je tedy charakterizována dvěma hlavními faktory: oběhovými mechanismy a dýcháním.
Dýchání se dělí na vnější a tkáňové. Tyto ukazatele zase závisí na řadě faktorů kyslíkové kapacity krve, rychlosti difúze O2 z tkáně, vitální kapacitě krve, hloubce a frekvenci dýchání, maximální ventilaci plic, difuzní kapacita plic, procento použitého kyslíku, struktura a počet metachondrií, zásoby energetických substrátů, síla oxidačních enzymů, kapilarizace svalů, objemová rychlost proudění krve v tkáních, acidobazická rovnováha krve atd.
V současné době existuje v literatuře řada údajů o maximální spotřebě kyslíku a jeho hodnotách na jednotku tělesné hmotnosti u sportovců různých specializací. Nejvyšší hodnoty maximální spotřeby kyslíku až 6,7 l/min mají běžci na lyžích a veslaři ve veslování. Vysoké hodnoty lyžařů jsou z velké části způsobeny tím, že soutěží a trénují na nerovném terénu s více stoupáními a klesáními. Veslaři s vysokou hmotností vlastního těla díky konstrukci lodi vyvinou vysoký výkon na vzdálenost 2000 m.
V běžeckých cvičeních, v plavání, v bruslení a cyklistika maximální hladina spotřeby je v rozmezí 5,2 - 5,6 l / min. Z hlediska spotřeby kyslíku na jednotku tělesné hmotnosti jsou nejvyšší hodnoty pozorovány u lyžařů a běžců do 84 ml/kg/min. U veslařů je tato hodnota 67 ml / kg / min vzhledem k tomu, že jejich tělesná hmotnost se obvykle pohybuje v rozmezí 90 - 100 kg i více. Poměrně nízké hodnoty jsou také pozorovány u běžců a bruslařů. Je třeba mít na paměti, že při plavání a veslování je úroveň spotřeby kyslíku na jednotku hmotnosti méně důležitá než u jiných sportů, protože cvičení se provádí ve vodě, kde není podstatné proudění a vztlak, ale proudění a vztlak.
Rekordní úrovně spotřeby kyslíku jsou pozorovány v lyžařští závodníci až 7,41 l/min a až 94 ml/kg/min.
Maximální kyslíkový dluh stanovena po opakovaném vysoce intenzivním cvičení (obvykle nad 95 - 97 % z nejvyšší rychlost na řezu). V sportovní plavání taková cvičení mohou být vzdálenosti 4 x 50 m s odpočinkem 15 - 30 s, v běhu 4 x 400 m, na cyklistickém ergometru, opakovaná cvičení v délce do 60 s. Ve všech případech jsou cvičení prováděna do selhání, doba opakovaných cvičení nepřesahuje 60 s, s nárůstem odpočinku se zvyšuje intenzita cvičení.
Kyslíkový dluh se určuje analýzou objemů plynu odebraných během regenerace po cvičení. Velikosti plynových příjmů se určí odečtením hodnoty O2 od spotřeby kyslíku – spotřeby odpočinku. Ten se stanovuje po 30 minutách odpočinku před cvičením v klidu vsedě (SMR-sedící rychlost metabolismu), všechna měření objemů plynů jsou redukována na STPD. Výpočet hodnoty celkového kyslíkového dluhu, jeho alaktátových a laktátových frakcí se provádí analýzou závislosti "úroveň příchodu O2 - doba zotavení" a řešením biexponenciální rovnice. Je třeba si uvědomit, že jelikož hlavní laktátová frakce kyslíkového dluhu má vysokou korelaci s koncentrací kyseliny mléčné v krvi po zátěži (až 0,95 a více), ve sportovní praxi se krevní laktát používá k hodnocení anaerobního kapacita sportovce. Druhý postup je mnohem jednodušší, pohodlnější a vyžaduje méně času a vybavení.
Anaerobní energetická produktivita závisí na řadě faktorů: na úrovni rozvoje kompenzačních mechanismů a nárazníkových systémů, které umožňují vykonávat těžkou práci v podmínkách posunu vnitřního prostředí (ve směru acidózy) a tomuto posunu zabránit; účinnost (výkon) anaerobních enzymatických systémů; zásoba ve svalech energetických systémů; adaptace sportovce na cvičení v podmínkách kyslíkového dluhu.
Nejvyšší hodnoty kyslíkového dluhu byly získány po uběhnutí čtyřkrát 400 m se zkráceným odpočinkem - až 26,26 l, po plavání čtyřikrát 50 m s odpočinkem 15 s - až 14,43 l, na cyklistickém ergometru po opakovaném vysoko -intenzivní cvičení - do 8,28 l / 406 505/. V tabulce. 10 jsou uvedeny hodnoty maximální spotřeby kyslíku, kyslíkového dluhu a jeho frakcí podle vyšetření 80 plavců (věk - 16,7 1,75 let, délka těla 174,6 6,92 cm, tělesná hmotnost 66,97 9,4 kg) a 78 veslařů (věk 22,9 3,66 let, délka těla 187,41 4,21 cm, hmotnost 86,49 5,6 kg). Energetické ukazatele pro bruslaře a běžce jsou uvedeny podle N. I. Volkova a V. S. Ivanova.
Tabulka 5
Průměrné hodnoty maximální úrovně spotřeby kyslíku, kyslíkového dluhu a jeho podílů v cyklické typy sport mezi sportovci s úspěchy různé úrovně
|
Druh sportu |
Energie indikátory |
MSMK |
vybít |
vybít |
||
|
atletika |
PROTI¢ O 2max, l/min S DO 2,l D O2 al, l D O2 lakt, l |
|||||
|
Bruslení |
V¢ O 2max, l/min S D O 2,l D O2 al,l D O2 lac t,l |
|||||
|
Plavání |
PROTI¢ O 2,max l/min S D O 2,l D O2 al,l D O2 lac t,l |
|||||
|
akademický |
PROTI¢ O 2,max l/min S D O 2,l D O2 al,l |
|||||
|
D O2 lakt,l |
Je třeba poznamenat, že sportovci různé kvalifikace mají vysoké hodnoty laktátové frakce kyslíkového dluhu. Zároveň alaktická frakce ve všech typech cvičení nemá tak jasný rozdíl.
Byla zaznamenána vysoká statistická souvislost uvažovaných dvou hlavních energetických ukazatelů s výkony na vzdálenosti. různé délky s výrazným objemem a nataženým v kvalifikačních skupinách. U plavců je největší vztah mezi maximální hladinou spotřeby kyslíku pozorován s výsledky na 200 m - 0,822, celkovým kyslíkovým dluhem na 100 m - 0,766, laktátovými a alaktátovými frakcemi s výsledky na 50 m (tabulka 11).
Tabulky 6
Korelační koeficienty mezi energetickými ukazateli a rychlostí plavání na vzdálenostech různých délek (n = 80, při р 0,05 r = 0,22)
|
Energie Ukazatele |
Vzdálenosti, m |
|||
V proces svalová práce spotřebovává se zásobení těla kyslíkem, fosfageny (ATP a CRF), sacharidy (svalový a jaterní glykogen, krevní glukóza) a tuky. Po práci jsou obnoveny. Výjimkou jsou tuky, jejichž regenerace nemusí být.
V regenerační procesy, které se vyskytují v těle po práci, nacházejí svůj energetický odraz ve zvýšené (p "ve srovnání s předpracovním stavem) spotřebě kyslíku - kyslíkovém dluhu (viz obr. 12). Podle původní teorie A. Hulla ( 1922), kyslíkový dluh je nadměrná spotřeba O2 nad předtréninkovou klidovou úrovní, která poskytuje tělu energii k návratu do předpracovního stavu, včetně obnovy energetických zásob spotřebovaných během práce a odstranění kyseliny mléčné. spotřeba O2 po práci klesá exponenciálně: během prvních 2-3 minut velmi rychle (rychlá, resp. laktátová, složka kyslíkového dluhu), a poté pomaleji (pomalá neboli laktátová, složka kyslíkového dluhu), dokud nedosáhne (po 30-60 minut) konstantní hodnotu blízkou předzpracování.
P Po operaci s kapacitou až 60 % MIC kyslíkový dluh příliš nepřevyšuje kyslíkový deficit. Po intenzivnější zátěži kyslíkový dluh výrazně převyšuje kyslíkový deficit, a to čím více, tím vyšší je síla práce (obr. 24).B Rychlá (alaktická) složka O2-dluhu je spojena především s využitím O2 pro rychlou obnovu vysokoenergetických fosfagenů spotřebovaných při práci pracujících svalů, dále s obnovením normálního obsahu O2 v žilní krvi a s nasycení myoglobinu kyslíkem.
M Pomalá (laktátová) složka O2-dluhu je spojena s mnoha faktory. Do značné míry je spojena s popracovním vylučováním laktátu z krve a tkáňových tekutin. V tomto případě se kyslík využívá při oxidačních reakcích, které zajišťují resyntézu glykogenu z krevního laktátu (hlavně v játrech a částečně v ledvinách) a oxidaci laktátu v srdci a kosterní svalstvo. Dlouhodobý nárůst spotřeby O2 je navíc spojen s nutností udržovat zvýšenou aktivitu dýchacího a kardiovaskulárního systému v období rekonvalescence, zvýšeným metabolismem a dalšími procesy, které jsou způsobeny dlouhodobě zvýšenou aktivitou sympatiku. nervové a hormonální systémy, zvýšená tělesná teplota, která také pomalu klesá po celou dobu rekonvalescence.
Obnova zásob kyslíku. Kyslík se nachází ve svalech ve formě chemické vazby s myoglobinem. Tyto zásoby jsou velmi malé: každý kilogram svalová hmota obsahuje asi 11 ml O2. V důsledku toho celkové zásoby „svalového“ kyslíku (na 40 kg svalové hmoty u sportovců) nepřesahují 0,5 litru. V procesu svalové práce může být rychle spotřebován a po práci může být rychle obnoven. Rychlost obnovy zásob kyslíku závisí pouze na jeho dodání do svalů.
S jednou po ukončení práce má arteriální krev procházející svaly vysoké částečné napětí (obsah) O2, takže k obnovení O2-myoglobinu dochází pravděpodobně během několika sekund. Spotřebovaný kyslík v tomto případě tvoří určitou část rychlé frakce kyslíkového dluhu, která zahrnuje i malé množství O2 (do 0,2 l), které jde k doplnění svého normálního obsahu v žilní krvi.
T Během pár sekund po ukončení práce se tak obnoví kyslíkové „rezervy“ ve svalech a krev. Částečné napětí O2 v alveolárním vzduchu a arteriální krvi nejen dosahuje předpracovní úrovně, ale také ji překračuje. Rychle se obnovuje i obsah O2 v žilní krvi proudící z pracujících svalů a dalších aktivních orgánů a tkání těla, což svědčí o jejich dostatečném zásobení kyslíkem v popracovním období, proto není fyziologický důvod používat dýchání čistým kyslíkem nebo směsí s vysokým obsahem kyslíku po práci pro urychlení regeneračních procesů.
Obnova fosfagenů (ATP a CRF). Fosfageny, zejména ATP, se obnovují velmi rychle (obr. 25). Již do 30 s po ukončení práce se obnoví až 70 % spotřebovaných fosfagenů a jejich úplné doplnění skončí během několika minut, a to téměř výhradně energií aerobního metabolismu, tedy kyslíkem spotřebovaným při půstu. fáze O2-dluh. Pokud totiž ihned po práci dojde k turniketu pracující končetiny a tím dojde ke zbavení svalů kyslíku dodávaného krví, pak k obnovení CRF nedojde.Jak větší spotřeba fosfagenů na. provozní dobu, tím více O2 je potřeba k jejich obnově (k obnově 1 molu ATP je potřeba 3,45 litrů O2). Hodnota rychlé (alaktické) frakce O2-dluhu přímo souvisí s mírou poklesu fosfagenů ve svalech do konce práce. Tato hodnota tedy udává množství fosfagenů spotřebovaných během operace.
Na netrénovaní muži, maximální hodnota rychlé frakce O2-dluhu dosahuje 2-3 litrů. Zvláště vysoké hodnoty tohoto ukazatele byly zaznamenány u zástupců rychlostně-silových sportů (až 7 litrů u vysoce kvalifikovaných sportovců). U těchto sportů obsah fosfagenů a míra jejich spotřeby ve svalech přímo určují maximální a udržovanou (na dálku) sílu cvičení.
Obnova glykogenu. Podle prvotních myšlenek R. Margaria a kol.(1933) se glykogen spotřebovaný během práce znovu syntetizuje z kyseliny mléčné během 1-2 hodin po práci. Kyslík spotřebovaný během tohoto období obnovy určuje druhou, pomalou nebo laktátovou frakci O2-Dluh. Nyní je však zjištěno, že obnova glykogenu ve svalech může trvat až 2-3 dny.
S Rychlost obnovy glykogenu a množství jeho obnovitelných zásob ve svalech a játrech závisí na dvou hlavních faktorech: na míře spotřeby glykogenu během práce a na charakteru stravy v období rekonvalescence. Po velmi výrazném (více než 3/4 původního obsahu), až úplném vyčerpání glykogenu v pracujících svalech je jeho obnova v prvních hodinách při normální výživě velmi pomalá a trvá až 2 dny, než dosáhne předpracovní úroveň. Při dietě s vysokým obsahem sacharidů (více než 70 % denního obsahu kalorií) se tento proces urychluje - již během prvních 10 hodin se v pracujících svalech obnoví více než polovina glykogenu, na konci dne je zcela obnovena a v játrech je obsah glykogenu mnohem vyšší než obvykle. V budoucnu se množství glykogenu v pracujících svalech a v játrech stále zvyšuje a 2-3 dny po „vyčerpávající“ zátěži může překročit předpracovní 1,5-3krát – fenomén superkompenzace (viz. obr. 21, křivka 2).
Na Při každodenních intenzivních a dlouhých trénincích se obsah glykogenu v pracujících svalech a játrech ze dne na den výrazně snižuje, protože při běžné stravě ani denní přestávka mezi tréninky nestačí k plné obnově glykogenu. Zvýšením obsahu sacharidů ve stravě sportovce lze zajistit kompletní obnovu sacharidových zdrojů organismu do dalšího tréninku (obr. 26). Na odstranění kyseliny mléčné. V období rekonvalescence se kyselina mléčná vyloučí z pracujících svalů, krve a tkáňového moku a čím rychleji, tím méně kyseliny mléčné při práci vzniklo. Důležitá role přehraje také režim po práci. Takže po maximální zátěži trvá úplné vyloučení nahromaděné kyseliny mléčné v podmínkách úplného odpočinku - vsedě nebo vleže (pasivní zotavení) 60-90 minut. Pokud se však po takové zátěži provádí lehká práce (aktivní zotavení), pak k eliminaci kyseliny mléčné dochází mnohem rychleji. U netrénovaných lidí je optimální intenzita "obnovující" zátěže také přibližně 30-45% IPC (například běhání). u dobře trénovaných sportovců - 50-60 % IPC, s celkovou dobou trvání přibližně 20 minut (obr. 27).S Existují čtyři hlavní způsoby eliminace kyseliny mléčné: 1) oxidace na CO2 a SO (tím se eliminuje přibližně 70 % veškeré nahromaděné kyseliny mléčné); 2) přeměna na glykogen (ve svalech a játrech) a glukózu (v játrech) - asi 20 %; 3) konverze na proteiny (méně než 10 %); 4) odstranění močí a potem (1-2 %). Při aktivní regeneraci se aerobně zvyšuje podíl eliminované kyseliny mléčné. Přestože k oxidaci kyseliny mléčné může docházet v různých orgánech a tkáních (kosterní svaly, srdeční sval, játra, ledviny atd.), většina z ní je oxidována v kosterních svalech (zejména jejich pomalých vláknech). Tím je zřejmé, proč lehká práce (která zahrnuje především pomalá svalová vlákna) přispívá k rychlejšímu vylučování laktátu po velké zátěži.
W Významná část pomalé (laktátové) frakce O2-dluhu je spojena s eliminací kyseliny mléčné. Čím intenzivnější je zatížení, tím větší je tento zlomek. U netrénovaných lidí dosahuje maximálně 5-10 litrů, u sportovců, zejména u zástupců rychlostně-silových sportů, dosahuje 15-20 litrů. Jeho trvání je asi hodinu. Velikost a trvání laktátové frakce O2-dluhu se s aktivním zotavením snižuje.
SPOTŘEBA KYSLÍKU A KYSLÍKOVÝ DLUH SPOTŘEBA KYSLÍKU A KYSLÍKOVÝ DLUH - Přednáška, sekce Sport, Kurz přednášek na toto téma Fyziologický základ tělesná výchova a sport, učební pomůcka Termín spotřeba kyslíku označuje množství absorbovaného O2. Pojem spotřeba kyslíku se týká množství O 2 . absorbován tělem po určitou dobu (obvykle do 1 minuty). V klidu a s mírou svalová aktivita, tj. když je resyntéza ATP založena pouze na aerobních procesech (oxidační fosforylace), spotřeba O 2 odpovídá potřebě těla na kyslík. Se zvyšující se intenzitou aktivity (např. s nárůstem síly svalové práce) se zapínají anaerobní procesy pro dostatečně účinnou resyntézu ATP. Je to dáno nejen tím, že není možné dostatečně zásobit pracující svaly kyslíkem. Je to dáno především tím, že oxidativní fosforylace je poměrně pomalý proces a při intenzivní svalové činnosti nestíhá zajistit dostatečnou rychlost resyntézy ATP. Proto je nutná aktivace rychlejších anaerobních procesů. V tomto ohledu po ukončení práce vyvstává nutnost udržovat spotřebu O2 po určitou dobu pro zvýšená hladina k opětovné syntéze vynaloženého množství kreatinfosfátu a odstranění kyseliny mléčné. Termín „kyslíkový dluh“ navrhl anglický vědec A. Hill k označení množství kyslíku, které je nutné dodatečně spotřebovat po dokončení práce, aby se pokryly náklady na anaerobní energetické procesy v důsledku oxidační fosforylace. Potřeba kyslíku při práci se tak skládá ze součtu spotřeby O 2 při práci a kyslíkového dluhu. Potřeba anaerobních procesů nastává téměř vždy na začátku svalové práce, protože spotřeba ATP roste rychleji, než se rozvíjí oxidativní fosforylace. Proto je resyntéza ATP na samém začátku svalové práce zajištěna anaerobními procesy. To vede k deficitu kyslíku na začátku práce, který je nutné pokrýt dodatečným zvýšením oxidačních procesů po skončení práce nebo při práci samotné. To druhé je možné při dlouhodobém provozu středního výkonu. Kyslíkový dluh zahrnuje dvě složky (R. Margaria): a) alaktický kyslíkový dluh je množství O 2 . které je nutné vynaložit na resyntézu ATP a CP a doplnění tkáňového kyslíkového rezervoáru (kyslík vázaný v svalová tkáň s myoglobinem), b) laktátový kyslíkový dluh je množství O 2. která je nezbytná k odstranění kyseliny mléčné nahromaděné během provozu. Eliminace kyseliny mléčné spočívá v oxidaci jedné její části na H 2 O a CO 2 a v resyntéze glykogenu ze zbytku. Alaktátový kyslíkový dluh se eliminuje v prvních minutách po skončení práce. Eliminace laktátového kyslíkového dluhu může trvat 30 minut i déle.
Spotřeba kyslíku (OC) je ukazatel, který odráží funkční stav kardiovaskulárního a dýchacího systému.
Se zvýšením intenzity metabolických procesů při fyzické námaze je nutné výrazné zvýšení spotřeby kyslíku. To klade zvýšené nároky na funkci kardiovaskulárního a dýchacího systému.
Na začátku dynamické práce submaximálního výkonu se spotřeba kyslíku zvyšuje a po několika minutách dosahuje ustáleného stavu. Kardiovaskulární a dýchací systém jsou uváděny do provozu postupně, s určitým zpožděním. Proto se na začátku práce zvyšuje nedostatek kyslíku. Přetrvává až do konce zátěže a stimuluje aktivaci řady mechanismů, které zajišťují potřebné změny hemodynamiky.
V podmínkách ustáleného stavu je spotřeba kyslíku tělem plně uspokojena, množství laktátu v arteriální krvi se nezvyšuje, nemění se ani ventilace plic, srdeční frekvence a atmosférický tlak. Doba do dosažení ustáleného stavu závisí na míře předpětí, intenzitě, práci sportovce. Pokud zátěž přesáhne 50 % maximálního aerobního výkonu, pak do 2-4 minut nastává ustálený stav. S rostoucí zátěží se prodlužuje doba stabilizace úrovně spotřeby kyslíku, přičemž dochází k pomalému zvyšování ventilace plic, srdeční frekvence. Současně začíná akumulace kyseliny mléčné v arteriální krvi. Po ukončení zátěže spotřeba kyslíku postupně klesá a vrací se na výchozí úroveň množství spotřebovaného kyslíku nad rámec bazálního metabolismu v období rekonvalescence, tzv. kyslíkový dluh (OD).
Kyslíkový dluh se skládá ze 4 složek:
Aerobní eliminace produktů anaerobního metabolismu (počáteční KD)
Zvýšení kyslíkového dluhu srdečního svalu a dýchacích svalů (k obnovení počáteční srdeční frekvence a frekvence dýchání)
Zvýšení spotřeby kyslíku tkání v závislosti na dočasném zvýšení tělesné teploty
Doplňování kyslíku myoglobinu
Velikost kyslíkového dluhu závisí na množství úsilí a trénovanosti sportovce. Při maximální zátěži trvající 1–2 minuty má netrénovaný člověk dluh 3–5 litrů, sportovec 15 a více litrů. Maximální kyslíkový dluh je měřítkem tzv. anaerobní kapacity. Je třeba mít na paměti, že CA spíše charakterizuje celkovou kapacitu anaerobních procesů, tedy celkové množství práce vykonané při maximálním úsilí, a nikoli schopnost vyvinout maximální výkon.
Maximální spotřeba kyslíku
Spotřeba kyslíku roste úměrně se zvyšováním zátěže, nicméně přichází hranice, kdy další zvýšení zátěže již není doprovázeno zvýšením AC. Tato úroveň se nazývá maximální spotřeba kyslíku nebo limit kyslíku.
Maximální příjem kyslíku je maximální množství kyslíku, které může být dodáno pracujícím svalům za 1 minutu.
Maximální spotřeba kyslíku závisí na hmotě pracujících svalů a stavu transportních systémů kyslíku, respirační a srdeční výkonnosti a periferní cirkulaci. Hodnota BMD je spojena se srdeční frekvencí, tepovým objemem, arterio-venózním rozdílem - rozdílem v obsahu kyslíku mezi arteriální a venózní krví (AVR)
MPK = HR * WOK * AVRO2
Maximální spotřeba kyslíku se stanovuje v litrech za minutu. V dětství roste úměrně s výškou a hmotností. U mužů dosahuje maximální úrovně o 18-20 let. Od 25-30 let se neustále snižuje.
Průměrná maximální spotřeba kyslíku je 2-3 l/min a pro sportovce 4-7 l/min.
Pro sazbu fyzická kondice určuje se kyslíkový puls člověka - poměr spotřeby kyslíku za minutu k tepové frekvenci za stejnou minutu, to znamená počet mililitrů kyslíku, který je dodán v jednom srdeční kontrakce. Tento ukazatel charakterizuje efektivitu práce srdce. Čím méně se zvyšuje pulz kyslíku, tím účinnější je hemodynamika, čím nižší je srdeční frekvence, potřebné množství kyslíku je dodáno.
V klidu je CP 3,5-4 ml a při intenzivní fyzické aktivitě doprovázené spotřebou kyslíku 3 l / min se zvyšuje na 16-18 ml.
11. biochemické charakteristiky svalové aktivity různého výkonu (zóna maximálního a submaximálního výkonu)
Zóny relativní síly svalové práce
V současné době jsou přijímány různé klasifikace síly svalové aktivity. Jedním z nich je klasifikace B.C. Farfel, na základě pozice, že síla fyzická aktivita je způsobena poměrem mezi třemi hlavními cestami resyntézy ATP, které fungují ve svalech během práce. Podle této klasifikace se rozlišují čtyři zóny relativní síly svalové práce: maximální, submaximální, vysoká a střední síla.
Práce v zóně maximální výkon může pokračovat 15-20 s. Hlavním zdrojem ATP za těchto podmínek je kreatinfosfát. Teprve na konci práce je kreatinfosfátová reakce nahrazena glykolýzou. Příklad cvičení v zóně maximálního výkonu běží krátké vzdálenosti, skok daleký a skok vysoký, některé gymnastická cvičení, zvedání tyče atd.
Práce v zóně submaximální výkon má trvání až 5 minut. Hlavní mechanismus resyntézy ATP je glykolytický. Na začátku práce, dokud glykolýza nedosáhne maximální rychlosti, je tvorba ATP způsobena kreatinfosfátem a na konci práce začíná být glykolýza nahrazena tkáňovým dýcháním. Práce v pásmu submaximálního výkonu se vyznačuje nejvyšším kyslíkovým dluhem – až 20 litrů. Příklady cvičení v této silové zóně jsou běh na střední vzdálenost, plavání na krátké vzdálenosti, cyklistické závody na dráze, bruslení dál sprintové vzdálenosti atd.
12. biochemické charakteristiky svalové aktivity různé síly (zóna vysokého a středního výkonu)
Práce v zóně vysoký výkon má maximální dobu trvání až 30 minut. Práce v této zóně se vyznačuje přibližně stejným příspěvkem glykolýzy a tkáňového dýchání. Kreatinfosfátová dráha resyntézy ATP funguje pouze na samém začátku práce, a proto je její podíl na celkové energetické dodávce této práce malý. Příkladem cvičení v této výkonové zóně je 5000 hodin běhu na bruslích na dlouhé vzdálenosti, lyžařský závod běžecké, středně pokročilé a dlouhé vzdálenosti atd.
Práce v zóně střední výkon trvá přes 30 minut. Energetické zásobení svalové činnosti probíhá především aerobním způsobem. Příkladem takové moci je maratonský běh, atletický kříž, závodní chůze, silniční cyklistika, dálkové běhání na lyžích, turistika atd.
V acyklických a situačních sportech se síla vykonávané práce mnohokrát mění. Takže u fotbalisty se běh mírnou rychlostí střídá s během na krátké vzdálenosti rychlostí sprintu; můžete najít i takové segmenty hry, kdy je síla práce výrazně snížena. Takové příklady lze uvést ve vztahu k mnoha jiným sportům.
V řadě sportovních disciplín však stále převládá fyzická zátěž související s určitou silovou zónou. Fyzická práce lyžařů se tedy obvykle provádí s vysokým nebo středním výkonem a při vzpírání se používá maximální a submaximální zatížení.
Proto je v přípravě sportovců nutné uplatnit tréninkové zátěže, rozvíjející cestu resyntézy ATP, která je vedoucí v zásobování energií práce v relativní silové zóně charakteristické pro tento sport.
Aerobní systém je oxidace živin v mitochondriích na energii. To znamená, že glukóza, mastné kyseliny a aminokyseliny z potravy, jak je znázorněno na obrázku vlevo, se po určitém přechodném zpracování spojí s kyslíkem a uvolní se obrovské množství energie, která se používá k přeměně AMP a ADP na ATP.
Porovnání aerobního mechanismu Získání energie pomocí systému glykogen-kyselina mléčná a fosfagenního systému podle relativní maximální rychlosti výroby energie, vyjádřené v molech ATP generovaného za minutu, dává následující výsledek.
Tak to lze snadno pochopit fosfagenního systému používejte svaly k několikasekundovým výbuchům síly, ale aerobní systém je nezbytný pro trvalou sportovní aktivitu. Mezi nimi je systém glykogen-mléčná kyselina, který je zvláště důležitý pro poskytování dodatečného výkonu při střední zátěži (například závody na 200 a 800 m).
Jaké energetické systémy používá se v různých sportech? Poznání moci fyzická aktivita a jeho trvání pro odlišné typy sportu, je snadné pochopit, který z energetických systémů se používá pro každý z nich.
Obnova svalových metabolických systémů po fyzická aktivita. Stejně jako lze energii fosfokreatinu využít k obnově ATP, lze energii systému glykogen-kyselina mléčná využít k obnově fosfokreatinu i ATP. Energie oxidačního metabolismu dokáže obnovit všechny ostatní systémy, ATP, fosfokreatin a systém glykogen-mléčná kyselina.
Obnova kyseliny mléčné znamená jednoduše odstranění jeho přebytku nahromaděného ve všech tělesných tekutinách. To je zvláště důležité, protože kyselina mléčná způsobuje extrémní únavu. Při dostatečné energii generované oxidativním metabolismem se kyselina mléčná odstraňuje dvěma způsoby: (1) malá část kyseliny mléčné se přemění zpět na kyselinu pyrohroznovou a poté podléhá oxidativnímu metabolismu v tělesných tkáních; (2) zbytek kyseliny mléčné se přemění zpět na glukózu, hlavně v játrech. Glukóza zase slouží k doplnění zásob svalového glykogenu.
Regenerace aerobního systému po fyzické aktivitě. I v raných fázích těžkého fyzická práce schopnost člověka syntetizovat energii aerobně je částečně snížena. To je způsobeno dvěma efekty: (1) takzvaným kyslíkovým dluhem; (2) vyčerpání zásob svalového glykogenu.
kyslíkový dluh. Normálně má tělo v zásobě přibližně 2 litry kyslíku, který lze využít pro aerobní metabolismus i bez vdechování nových dávek kyslíku. Tato dodávka kyslíku zahrnuje: (1) 0,5 l vzduchu v plicích; (2) 0,25 l rozpuštěných v tělesných tekutinách; (3) 1 l spojený s krevním hemoglobinem; (4) 0,3L, které jsou uloženy v sobě svalových vláken, hlavně v kombinaci s myoglobinem – látkou, která je podobná hemoglobinu a váže jako on kyslík.
Při těžké fyzické práci téměř celá zásoba kyslíku je využita k aerobnímu metabolismu asi na 1 min. Poté, po ukončení fyzické aktivity, je nutné tuto rezervu doplnit vdechováním dalšího kyslíku oproti klidovým potřebám. K obnovení fosfagenního systému a kyseliny mléčné je navíc potřeba použít asi 9 litrů kyslíku. Kyslík navíc, který je třeba vyměnit, se nazývá kyslíkový dluh (asi 11,5 litru).
Obrázek ilustruje princip kyslíkového dluhu. Během prvních 4 minut člověk vykonává těžkou fyzickou práci a rychlost spotřeby kyslíku se zvyšuje více než 15krát. Poté, po skončení fyzické práce, spotřeba kyslíku stále zůstává nad normou a zpočátku je mnohem vyšší, přičemž se obnoví fosfagenní systém a doplní se zásoba kyslíku v rámci kyslíkového dluhu a během následujících 40 minut kyselina mléčná se odstraňuje pomaleji. Počáteční část kyslíkového dluhu, která činí 3,5 litru, se nazývá alaktacidní kyslíkový dluh (nesouvisí s kyselinou mléčnou). Pozdní část dluhu, což je přibližně 8 litrů kyslíku, se nazývá kyslíkový dluh kyseliny mléčné (spojený s odstraněním kyseliny mléčné).
